KR20080022539A - 키메라 단백질 - Google Patents

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KR20080022539A
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앰프로틴 코포레이션
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Abstract

본 발명은 융합 단백질의 아미노 말단에 위치하고 제1사이토카인 또는 성장인자와 특이적으로 결합하여 중화시키는 제1구역; 및 융합 단백질의 카복실 말단에 위치하고 IL-1 수용체가 풍부한 염증부위와 같은 질병부위에 종종 풍부한 제2사이토카인 수용체와 특이적으로 결합하는 제2구역을 포함하는 융합 단백질에 관한 것이다. 또한, 상기 제2구역은 보통 IL-1 수용체 길항제 및 이와 기능상 동등한 유사물들과 같은 수용체 길항제이다. 핵산을 가지는 융합 단백질, 벡터들 및 숙주세포를 암호화하는 핵산들, 및 관련 조성물 및 염증성 질병 및 염증과 공존하는 징후들을 목표로 하는 방법도 기재되어있다.
융합 단백질, 중화, 염증

Description

키메라 단백질{CHIMERIC PROTEIN}
본 발명은 전체 내용이 본 명세서에 참증으로서 인용된 2004년 10월 12일에 출원된 미국 가출원 제60/618,476; 2004년 11월 17일에 출원된 미국 가출원 제60/628,994; 및 2005년 2월 1일에 출원된 미국 가출원 "혈관생성을 목표로 하는 융합 단백질로서의 IL-1ra"에 의한 우선권을 가진다.
본 발명은 염증, 천식 및 암과 같은 다양한 질병들의 치료에 유용한 키메라 단백질 치료용 제제에 관한 것이다.
염증은 기계적 손상, 감염 또는 항체 자극에 의해 발생되는 것과 같은 상해에 대한 신체의 보호반응이다. 염증반응은 염증이 자가항원과 같은 부적절한 자극에 의해 유발될 때 병리학적으로 나타나며, 강조된 형태로 표현되거나 또는 해로운 제제가 제거된 한참 뒤까지 지속된다. 수많은 치료용 단백질이 염증반응 억제, 염증관련 천식의 치료, 및 병리학적 혈관생성의 감소를 위해 발전해왔다. 그러나,이들 중 많은 것들이 부족한 효능, 부작용들 또는 불안정 때문에 만족스럽지 못하다.
본 발명은 생활성(bioactive) 또는 치료용 단백질들에 대한 융합파트너로서 IL-1 수용체 길항제(IL-1ra)의 용도 또는 동등한 그 기능에 관한 것이다. 생활성 또는 치료용 단백질들의 예로는 종양괴사인자(TNF) 중화제들, IL-18 중화제들, IL-4/IL-13 중화제들, VGEF 중화제, 안지오포이에틴(angiopoietin) 중화제, 및 기타 염증성 천식 및 혈관생성 관련 징조의 치료에 유용한 것들이 포함된다.
본 발명의 일태양은 융합단백질의 아미노 말단에 위치하여 제1사이토카인(cytokine) 또는 성장인자와 특이적으로 결합하는 제1구역; 및 융합단백질의 카복시 말단에 위치하여 제2사이토카인의 수용체 또는 성장인자, 즉 염증부위에 풍부한 IL-1 수용체와 특이적으로 결합하는 제2구역을 포함하는 융합단백질을 특징으로 하고있다. 영역들은 수술가능하게 연결되어 있고, 제1 및 제2사이토카인은 염증부위에 풍부하다.
앞서 언급한 융합단백질은 당화(glycosylate)될 수 있다. 이것은 제1구역 및 제2구역을 결합하는 연결구역을 더욱 포함한다. 연결구역은 이합체화의 기능이 있다. 일 실시예에서, 연결구역은 면역글로불린의 Fc분절 또는 이와 기능상 동등한 것을 포함한다. 바람직하게는 면역글로불린은 IgA, IgE, IgD, IgG 또는 IgM이다. 더욱 바람직하게는 면역글로불린은 IgG 또는 이것의 Fc분절, 즉, SEQ ID NO.:2이다. 면역글로불린사슬은 SEQ ID NO.:9, 11, 12, 23 또는 24; 또는 이들과 기능상 동등한 것을 포함한다.
앞서 언급한 융합단백질에서, 제1구역은 VEGF, Ang, TNF, IL18, IL4 또는 IL6, 또는 이들과 기능상 동등한 것에 결합하고 중화할 수 있다. 예를 들면, 제1구역은 VEGF, 안지오포이틴, TNF, IL18, IL4 , IL13 또는 IgE; 또는 이들과 기능상 동등한 것들에 특이적으로 결합하여 중화하는 면역글로불린의 사슬의 시퀀스를 포함할 수 있다. 제1구역은 또한 VEGF, Ang, TNF, IL18, IL4 , IL13 또는 IgE, 즉, SEQ ID NO.:3, 6, 15 또는 19의 수용체의 시퀀스를 포함할 수 있다.
앞서 언급한 융합단백질에서, 제2구역은 IL-1의 수용체에 특이적으로 결합할 수 있다. 제2구역은 IL-1ra(SEQ ID NO.:1)의 시퀀스 또는 이와 기능상 동등한 것을 포함하는 구역과 같은 IL-1의 길항제가 될 수 있는 구역이다. 이에 따라, 전술한 융합단백질은 SEQ ID NO.:5, 8, 10 ,13, 17, 18, 21, 22, 24 또는 25를 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 태양은 전술한 융합 단백질을 암호화(encode)하는 시퀀스를 포함하는 분리된 핵산을 특징으로 하고 있다. 이는 SEQ ID NO: 1-25중 하나를 암호화하는 시퀀스를 포함할 수 있다.
본 발명의 범위 내에서, 조성물은 (i)전술한 융합 단백질 또는 이를 암호화하는 핵산 및 (ii)약학적으로 수용가능한 담체를 포함하고 있다. 또한 본 발명의 범위 내에서, 본 발명은 대상 내의 면역반응을 조절하는 방법이다. 이 방법은 과도한 염증반응, 면역반응, 및 혈관생성반응으로 특징지어지는 질환을 가지거나 이러한 질환이 발생할 위험이 있는 대상을 확인하는 단계; 및 전술한 융합단백질 또는 융합단백질을 암호화하는 핵산의 유효량을 상기 대상에게 투여하는 단계를 포함한다. 상기 대상은 동종 또는 이종 이식을 받았거나 받기로 고려되는 것이 될 수 있다. 상기 질환의 예는 염증성 질병, 자가면역 질병, 알레르기성 질병, 또는 암을 포함한다. 상기 질환이 혈관생성의존성인 암인 경우, SEQ ID NO: 24를 포함하는 융합 단백질이 바람직하다.
다른 태양에서, 본 발명은 대상 내에서 유전자 재조합 단백질의 반감기를 증가시키는 방법을 특징으로 하고 있다. 본 방법은 융합 단백질 키메라를 형성하기 위해 유전자 재조합 단백질을 SEQ ID NO: 1을 포함하는 구역 또는 이와 기능상 동등한 것과 결합하는 단계: 및 대상 내에서의 융합 단백질의 반감기를 측정하는 단계를 포함한다. 유전자 재조합 단백질은 사이토카인이나 성장인자와 결합한다.
본 발명은 또한 대상 내에서의 유전자 재조합 단백질의 효능을 증가시키는 방법을 특징으로 하고 있다.본 방법은 융합 단백질 키메라를 형성하기 위해 유전자 재조합 단백질을 SEQ ID NO: 1을 포함하는 구역 또는 이와 기능상 동등한 것과 결합하는 단계: 및 대상 내에서의 융합 단백질의 효능을 측정하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 융합 단백질 키메라는 염증부위 또는 대상 내의 IL-1 수용체가 풍부한 질병 부위의 IL-1 수용체 및 사이토카인 또는 성장인자 모두에 결합하여 동시에 중화한다. 다른 양태에서, 상기 융합 단백질 키메라는 염증부위 또는 대상 내의 IL-1 수용체가 풍부한 질병 부위의 IL-1 수용체 및 사이토카인 또는 성장인자 모두의 활성을 중화하거나 이에 대항한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 치료 단백질을 대상 내의 목적 부위에 운반하는 방법을 특징으로 하고 있으며, 상기 방법은 융합 단백질 키메라를 형성하기 위해 치료 단백질을 SEQ ID NO: 1을 포함하는 구역 또는 이와 기능상 동등한 것과 결합시키는 단계; 및 필요로 하는 대상에 융합 단백질 키메라를 투여하는 단계를 포함한다. 치료 단백질은 IL-1 수용체에 풍부한 염증 부위을 목표로 한다. 일 실시예에서, SEQ ID NO: 1을 포함하는 구역 또는 이와 기능상 동등한 것은 IL-1 수용체에 결합하며, 유전자 재조합 단백질은 사이토카인 또는 성장인자에 결합하여 중화시키는 치료 단백질이다.
분리된 폴리펩타이드는 근본적으로 결합된 분자들로부터 실질적으로 자유로운 폴리펩타이드를 말하는 것으로, 즉, 적어도 건조 중량의 75%(즉, 75% 내지 100% 사이의 어떠한 수 포함)순수하다. 순도는 어떠한 적절한 표준방법, 예를 들면 컬럼 크포마토그래피, 폴리아크릴아마이드 겔 전기영동, 또는 HPLC에 의해 측정될 수 있다. 본 발명의 분리된 폴리펩타이드는 천연자원(자연상태 타입의 폴리펩타이드류)으로부터 정제, 유전자 재조합 DNA 기술 또는 화학적 방법에 의해 제조될 수 있다.
핵산은 DNA 분자(즉, cDNA 또는 게놈 DNA), RNA 분자(즉, mRNA), 또는 DNA 또는 RNA 유사물을 가리킨다. DNA 또는 RNA 유사물은 뉴클레오티드(nucleotide) 유사물들로부터 합성될 수 있다. 핵산 분자는 단일가닥 또는 이중가닥이 될 수 있으나, 바람직하게는 이중가닥 DNA이다. "분리된 핵산"은 그 구조가 자연적으로 발생하는 어떠한 핵산 또는 자연적으로 발생하는 게놈 핵산의 어떠한 분절과 동일한 핵산을 말한다. 따라서 이 용어는 예를 들면, (a)자연적으로 발생하는 게놈 DNA 분자의 부분의 시퀀스를 가지지만 그 내부에서 자연적으로 발생시키는 유기체의 게놈 내의 분자의 상기 부분에 인접한 암호화 시퀀스에 의해 인접되지 않는 DNA; (b)결과분자가 자연적으로 발생한 어떠한 벡터 또는 게놈 DNA와 동일하지 않은 방식으로 진핵동물 또는 원핵동물의 벡터 또는 게놈 DNA에 주입되는 핵산; (c)cDNA, 게놈분절, 폴리머라아제 체인반응(PCR)에 의해 제조된 분절, 또는 제한절편과 같은 고립분자; 및 (d)잡종유전자, 즉, 융합 단백질을 암호화하는 유전자의 일부인 유전자 재조합 뉴클레오티드 시퀀스를 포함한다.
전술한 핵산은 본 발명의 폴리펩타이드를 발현시킬 수 있다. 이러한 목적으로, 발현벡터를 생성시키기 위해 핵산을 적절한 조절서열(regulatory sequence)에 수술적으려 연결시킬 수 있다.
벡터는 자신에 연결된 다른 핵산을 운반할 수 있는 핵산 분자를 가리킨다. 벡터는 자동복제(autonomous replication)의 기능이 있을 수 있거나 숙주 DNA 내로 통합될 수 있다. 벡터의 예로는 플라스미드, 코스미드 또는 바이러스 벡터가 포함된다. 벡터는 숙주세포 내에서의 핵산 발현에 적절한 형태인 핵산을 포함한다. 바람직하게는 벡터는 발현되도록 핵산에 수술적으로 연결된 하나 이상의 조절서열을 포함한다. "조절서열"은 프로모터, 인핸서(enhancer), 및 기타 발현 조절 성분들(예를 들면, 아데닐중합체 형성 시그널)을 포함한다. 조절서열은 뉴클레오티드 시퀀스의 구조적 발현을 이끄는 것들뿐만 아니라, 조직-특이적인 조절 및/또는 유발가능 시퀀스를 포함한다. 발현벡터의 설계는 이송될 숙주세포의 선택, 원하는 단백질 또는 RNA의 발현 정도, 및 이와 유사한 것들과 같은 요인에 의존할 수 있다. 발현벡터는 본 발명의 폴리펩타이드를 제조하기 위해 숙주세포 내로 도입될 수 있다. 또한 본 발명의 범위 내에서, 숙주세포는 전술한 핵산을 포함한다. 그 예로는 대장균(E. coli)세포들, 곤충세포들(예를 들면, 바큘로바이러스(baculovirus) 발현벡터들), 효모세포들, 또는 포유류세포들이 포함된다. 괴델(Goeddel), 1990, 유전자발현 기술(Gene Expression Technology: Methods in Enzymology 185, 아카데믹 출판사, 샌디에이고, 캘리포니아)을 참조할 수 있다. 본 발명의 폴리펩타이드를 제조하기 위해, 본 발명의 핵산에 의해 암호화되는 폴리펩타이드의 발현을 용인하는 조건 하에 배지 내에서 숙주세포를 배양할 수 있고, 배양된 세포 또는 세포의 배지로부터 폴리펩타이드를 정제할 수 있다. 선택적으로는, 본 발명의 핵산은 체외에서 예를 들면, T7 프로모터 조절 시퀀스 및 T7 폴리머라아제를 이용하여 전사 또는 번역될 수 있다.
단백질 인자의 "기능상 동등한 것"은 단백질의 폴리펩타이드 유도체, 예를 들면 하나 이상의 돌연변이 지점, 삽입, 결손, 절단, 융합 단백질, 또는 이들의 유전자 재조합을 가지는 단백질을 가리킨다. 이것은 인자의 활성, 예를 들면 사이토카인, 성장인자, 또는 이들의 수용체에의 결합능력을 실질적으로 보유한다.
본 발명의 하나 이상의 자세한 실시예들이 아래의 상세한 설명에 기재되어있다. 본 발명의 다른 특징, 목적, 및 장점들은 상세한 설명 및 청구항들로부터 명백할 것이다.
본 발명은 적어도 부분적으로는 IL-1ra 또는 이와 기능상 동등한 것이 융합 파트너로서 수많은 생활성(bioactive) 단백질들, 예를 들면, 항 염증 단백질들, 항 천식 단백질들, 및 항 혈관형성 단백질들의 생화학적 수명 및 효능을 연장시킨다는 발견에 기초하고 있다. 이러한 단백질들의 예로는 종양괴사인자(TNF) 중화제들, IL-18 중화제들, IL-4/IL-13 중화제들, VEGF 중화제, 안지오포이에틴 중화제들이 포함된다.
생활성 단백질에 대한 N-말단의 단백질 융합은 종종 구체적으로는 거대 단백질 융합 파트너들에 대한 완벽한 활성 손실을 야기시킨다. 예를 들면, 효소전구체(酵素前驅體) 및 호르몬전구체들은 이들의 N-말단에서의 프로펩타이드 융합 때문에 활성이 없다. 이러한 전(pro)-분해 효소들 및 호르몬전구체들은 이들의 프로펩타이드들이 떨어져나갈때 까지만 생화학적으로 활성을 가지게 된다. 또한, 거대 단백질의 융합은 낮은 발현수율을 야기시킨다. 예상치못하게도, IL-1ra 융합된 단백질들은 포유류 숙주세포들 내에서 상업적으로 생산될 수 있다. 융합은 활성 IL-1ra의 IL-1수용체 결합 및 중화 작용, 또는 이들이 융합된 생활성 단백질의 결합 및 중화작용을 방해하지 않는다. 또한 예상치못하게도, IL-1ra(예를 들면 포유동물이 당화시킨) 또는 이와 기능상 동등한 것은 생활성 단백질들의 생화학적 수명을 연장시킬 뿐만 아니라 이들을 IL-1 수용체가 풍부한 염증 부위로 이끈다.
IL -1 ra
IL-1은 대식세포(macrophage)/단핵구 혈통의 세포들에 의해 생산된 사이토카인이다. 이것은 두가지 형태로 생산된다: IL-1 알파 및 IL-1 베타. IL-1 단백질은 특정 IL-1 수용체(IL-1R)에 결합함으로써 세포들에 대한 생화학적 효능을 개시한다. IL-1R은 일반적으로 IL-1 반응성 세포들의 형질막 상에 발현된다.
IL-1 수용체 길항제(IL-1ra)는 IL-1의 중성 억제제로 작용하는 인간 단백질이다. IL-1ra는 IL-1에 의해 야기된 생화학적 활성을 억제하는데 사용되어왔다. 이것은 세포막 결합 IL-1 수용체들에 결합하여 IL-1이 동일한 IL-1 수용체들에 결합하는 것을 방지한다. IL-1 수용체는 대부분 염증부위들(Deleuran 등, 1992; Laken VD 등, 1997) 및 림프구들(lymphocyes)(Dowel SK 등, 1990)에 발현된다. 따라서, IL-1ra는 이들에 융합된 치료 단백질(예를 들면, 후술할 TNF 중화제)을 IL-1 수용체가 풍부한 염증 부위에 이끌 수 있다. 이러한 지향효과 때문에 치료단백질의 감소된 유효 복용량이 필요하고, 따라서 부작용을 감소시키거나 효능을 향상시킨다. 더욱이, IL-1ra 및 융합 파트너 사이의 협동은 두 단백질들 각각 또는 적어도 부분적으로는 동일한 위치에 가는 융합 단백질에 의한 조합의 경우보다 증대된 치료효과를 이끌어낸다.
IL-1ra 및 이와 기능상 동등한 것은 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있다. IL-1ra와 기능상 동등한 것은 전술한 바와 같이 IL-1ra의 폴리펩타이드 유도체(SEQ ID NO: 1)를 가리킨다. 이는 실질적으로 IL-1ra의 활성을 가지는데, 즉, 예를 들면 IL-1 수용체에 결합하여 IL-1이 동일한 IL-1 수용체들에 결합하는 것을 방지한다. IL-1ra 및 이와 기능상 동등한 것은 적어도 하나의 인터류킨-1 수용체 길항제 영역을 포함하는데, 이는 IL-1 수용체 계열의 구성원들에 특이적으로 결합하여 세포성 수용체들의 IL-1 및 이들 계열의 구성원들에 대한 활성을 방지하는 기능을 하는 영역을 가리킨다. IL-1 수용체 계열은 몇몇 수용체 구성원들을 포함한다. 이에 따라, 몇개의 상이한 IL-1 계열 길항제들 및 작용제들이 있다. 이러한 IL-1 길항제들은 동일한 IL-1 수용체 계열의 구성원들에 필수적으로 결합하지 않을 수 있다. 이러한 IL-1ra는 IL-수용체 계열의 구성원들에 결합하거나 및/또는 IL-1 계열 구성원들의 활성을 중화하는 모든 IL-1 길항제들을 나타내는데 사용된다.
IL-1ra와 기능상 동등한 것은 인터류킨-1 수용체 길항제 영역을 포함한다. 이 영역은 IL-1 수용체 계열의 구성원들에 특이적으로 결합하여 IL-1 및 이들 계열의 구성원들에 대한 세포성 수용체들의 활성을 방지하는 기능이 있는 영역을 가리킨다. 인터류킨-1 수용체 길항제의 예로는 IL-1ra(미국 특허 제6,096,728), IL-1 HY1 또는 IL-1계열 구성원 5(미국 특허 제6,541,623), IL-1HY2 또는 IL-1 계열 구성원 10(미국 특허 제6,365,726), IL-1ra 베타(미국 6,399,573), 기타 IL-1 길항제 구성원들 및 이들과 기능상 동등한 것들, 즉, IL-1ra로부터 유도된 폴리펩타이드들, 예를 들면 하나 이상의 돌연변이, 삽입, 손실, 절단 또는 이들의 조합 지점을 가지는 단백질이 포함된다. 이들은 실질적으로 IL-1 수용체에 특이적으로 결합하여 IL-1에 대한 세포성 수용체들의 활성을 방지하는 작용을 보유한다. 이들은 SEQ ID NO: 1 또는 SEQ ID NO: 1의 분절을 포함할 수 있다. 바람직하게는, IL-1ra는 당화된 포유류 폴레펩타이드이다. 인터류킨-1 수용체 길항제의 작용은 D10 의존성 IL-1을 사용한 세포에 기초한 IL-1 중화 분석법(실시예 3 참조), 및 기타 IL-1 계열 구성원 중화 분석법을 통해 측정될 수 있다.
바람직하게는, IL-1ra 또는 이와 기능상 동등한 것은 당화된 폴리펩타이드이다. 천연의 IL-1ra는 두가지의 N-결합 당화 부위로 당화된다(미국 특허 제6,096,728). 이들 두가지의 N-결합 당화부위들은 IL-1ra의 체내 활성, 구체적으로는 이들의 생화학적 수명, 및 이들의 혈청 단백질 결합특성에 중요하다. 대장균 생성 IL-1ra인 키네레트(Kineret)는 사후 번역 변화가 부족하다. 그 결과, 인간 혈청 단백질에 현저하게 결합하는 경향이 있고, 낮은 체내 효능을 가진다.
IL-1ra 또는 이와 기능상 동등한 것의 길항제 작용은 D10 세포들 의존성 IL-1을 사용한 세포에 기초한 IL-1 중화 분석법(실시예 3 참조) 및 기타 표준 IL-1 계열 구성원 중화 분석법에 의해 측정될 수 있다. 어떠한 단백질 제제에 대한 IL-1ra 융합은 분자량(molecular weight)을 증가시키고 체내의 생화학적 수명 증가를 야기시킨다. 면역글로불린 Fc(예를 들면, IgG1 Fc)를 통한 기타 분자들에 대한 IL-1ra 융합은 분자량을 추가로 증가시킬 수 있다. 면역글로불린 Fc의 이합체화기능 때문에 이의 존재는 관심부위에서의 융합된 단백질들의 수치를 두배로 할 수 있다.
TNF
종양괴사인자-알파(TNF 알파) 및 종양괴사인자-베타(TNF 베타)는 수많은 세포 유형에 대한 광범위한 효능의 다양성을 유도하는 기능이 있는 포유류 분비 단백질들이다. 이러한 두 사이토카인의 구조적 및 기능적 특성에서의 커다란 유사성은 "TNF"라는 집합적 호칭을 이끈다.
TNF는 TNF 반응성 세포들의 원형질막 상에 발현된 특이적인 TNF 수용체(TNFR)에 결합함으로써 세포들에 대한 생화학적 영향을 개시한다. TNFR들의 두가지 구별되는 형태가 공지되었다: 약 55킬로달턴(kd)의 분자량을 가지는 타입I TNFR(TNFRI), 및 약 75kd의 분자량을 가지는 타입II TNFR(TNFRII)이다. TNFRI 및 TNFRII 각각은 TNF 알파 및 TNF 베타 양자에 결합한다.
염증성 질병에 있어서의 TNF의 역할은 잘 확립되어있다. 인간 IgG1 Fc 분절(상표명 Enbrel)에 융합된 TNFRII는 류마티스 관절염(rheumatoid arthritis) 및 건선(psoriasis)과 같은 특정 TNF 의존성 장애를 치료하는데 사용되어왔다.
TNF 길항제들이 확인되었다. 용해성 TNFRII 및 TNFRI과 같은 이러한 길항제들은 TNF에 결합하여 TNF가 TNF 수용체에 결합하는 것을 방지한다. 이러한 단백질들은 TNF에 의해 발생하는 생화학적 작용들을 억제하는데 사용될 수 있다. 단백질에 기초한 TNF 중화제들은 IL-1ra 또는 이와 기능상 동등한 것에 융합될 수 있다. IL-1과 같이 TNF는 염증반응의 중요한 조절자이다. 앞서 언급한 TNF 중화제들은 TNF 및 이와 기능적으로 이와 동등한 것을 포함한다. 이들 각각은 하나 이상의 TNF 중화 영역들, TNF를 중화 즉, TNF의 활성을 억제하는 기능이 있는 영역을 포함한다. TNF 중화제 영역은 인간 TNFRII의 세포외 영역, TNFRI의 세포외 영역 또는 항TNF 항체의 다양한 영역들을 포함할 수 있다. 예로는 TNF 수용체 타입II(TNFRII)의 세포외 영역, TNF 결합 단백질 1(rhTBP-1) 또는 TNF 수용체 타입I(TNFRI), 인간화된(humanized) 항TNF 항체(예를 들면, 휴미라(Humira), 애봇(Abbot) 연구소) 및 항TNF 항체 키메라(예를 들면, 존슨&존슨의 레미케이드(Remicade))가 포함된다.
TNF 알파 및 IL-1이 염증성 질병들의 두 주역이므로, TNF 길항제 및 IL-1ra 또는 이와 기능상 동등한 것의 융합 또는 키메라는 TNF 알파 및 IL-1 모두의 통로를 봉쇄하는데 사용될 수 있고, 따라서 급성 또는 만성 염증 관련 질병들을 각개개일 때보다 더 효과적으로 치료하는데 사용될 수 있다. 키메라 단백질의 TNF 중화제 작용은 L979세포(ATTC)와 같은 TNF 의존성 세포들을 이용하여 측정할 수 있다. 더욱 구체적으로는, TNF 의존성 세포들은 유전자 재조합 TNF 알파의 유효복용량에 의해 사멸될 수 있다. 이러한 TNF 의존성 작용은 이러한 TNF 중화제들을 반응에 첨가함으로써 중화될 수 있다. 이러한 TNF 중화제들의 작용은 또한 TNF를 사용하여 체외 결합 분석법에서 측정될 수 있다.
IL-1ra 및 TNF 수용체 타입I(타입II는 아님)의 동시사용이 TNF 알파 및 IL-1 중개성 질병들의 치료에 제안되어왔다. 그러나, 2003년의 이뮤넥스사 및 암젠사에 의해 출판된 242환자들에 대한 24주간의 임상실험결과 엔브렐(Enbrel) 및 키네레트를 비감소된 개별 복용량으로 동시에 사용하는 것은 엔브렐 또는 키네레트 단독처방보다 효능을 증가시키지 않고 높은 감염발생 및 뉴트라페니아(neutrapenia)를 야기시킨다고 결론지어졌다.
IL -18 및 IL -4
전술한 IL-1ra 또는 이와 기능상 동등한 것은 또한 기타 항-염증, 항-천식, 또는 항-혈관형성 단백질들에 융합될 수 있다. 예로는: (i)IL-18 결합 단백질(IL-18bp), IL-18 수용체(IL-18R) 세포외영역 및 인간화 항IL-18항체와 같은 IL-18 중화제들; (ii)IL-4 수용체(IL-4R) 세포외영역(상표명 뉴벤스(Nuvance), 이뮤넥스사) 및 인간화 IL-4항체(단백질 디자인 연구소)와 같은 IL-4 중화제들; (iii)Tie2 세포외영역에 가용성인 항-VEGF 항체들 및 안지오포이에틴. 논의한 바와 같이 이러한 단백질들의 C-말단에 IL-1ra를 첨가하면 (1)그들의 분자량이 증가되고; (2)포유류 숙주내에서 생산될때 두개의 당화부위를 더욱 추가하며; (3)주도적 운반으로 그들을 IL-1 수용체가 풍부한 염증 부위로 인도하고; (4)1:1 몰비에서 IL-18, IL-4, VBEGF, 또는 안지오포이에틴 및 IL-1을 동시에 봉쇄한다.
유전자 재조합 IL-18bp는 건선의 징조인 피부염증을 치료하기 위해 임상실험되어왔다(Serono). IL-18bp의 우수한 안전성이 확인되었다. 이것의 C-말단에서의 IL-1ra 융합은 생화학적 수명을 현저히 증가시킨다. IL-1ra 융합을 경유한 염증 부위 지향은 이의 효능을 현저히 증가시킨다. IL-1ra 융합에 의한 IL-18 및 IL-1의 이중중화는 건선과 같은 염증 의존성 질병들의 치료에 시너지효과를 가진다(유도 K 등, 2004). 매우 흥미롭게도, IL-18 및 IL-1은 동일한 IL-1 수용체 계열 및 거의 동일한 시그널 변환 통로를 사용한다. IL-1 및 IL-18의 이중봉쇄는 IL-1 수용체 계열 중개된 전체의 염증 과정을 거의 완벽하게 봉쇄한다. 본 발명의 키메라 단백질에 의한 IL-1 및 IL-18의 이중봉쇄는 가장 효과적인 항 염증성 치료제를 대표한다.
IL-18bp와 기능상 동등한 것도 본 발명의 실시에 이용될 수 있다. IL-18bp 및 이와 기능상 동등한 것은 IL-18bp 중화제 영역, IL-18bp을 중화, 즉 IL-18bp의 활성을 억제하는 기능을 가진 영역을 포함한다. 예를 들면 IL-18bp 중화제 영역은 인간 IL-18 수용체의 세포외영역(미국 특허 6,584,764), IL-18bp, 항IL-18항체, 또는 IL-18 돌연변이 길항제 단백질을 포함할 수 있다.
본 발명의 키메라 단백질의 IL-18 중화작용은 IL-18의존성 KG-1세포들을 이용하여 측정될 수 있다. 예를 들면, 인간 IL-18은 KG-1 세포들로부터 양에 의존적인 방식으로 IFN-g 분비를 유발한다(TNFa의 존재하). 이러한 IL-18 의존성 IFN-g 분비는 유효량의 IL-18 중화제에 의해 억제될 수 있다. 이러한 IL-18 중화제들의 작용은 또한 IL-18/IL-18수용체 결합 분석법에 의해 측정될 수 있다.
용해성 유전자 재조합 IL-4 수용체는 천식의 치료를 위해 임상실험되어왔다. 우수한 안전성이 확인되었다. 그러나, 그 효능은 만족스럽지 못하다. 흥미롭게도, 알레르기항원(allergen)-특이적인 Th2세포 활성 및 기도과민성 반응의 발달에 IL-1이 요구된다는 것이 발표되었다. 또한, 천식과 만성염증 사이의 공존 또는 동시의존성 및 상호작용은 병동에선 매우 일상적이다. IL-1을 봉쇄하는 것은 적어도 동물 모델에 있어서는 천식에 명백한 치료효과를 가진다. 1:1 몰비율의 IL-1ra 가용성 IL-4 수용체 융합에 의한 IL-4 및 IL-1을 동시에 봉쇄하는 것은 심한 천식을 치료하는 효능을 현저히 향상시킨다는 것이 매우 그럴듯하다. IL-1ra의 염증성부위 지향은 염증에 의해 복합된 심한 천식을 치료하는데 있어서 가용성 IL-4 수용체의 치료적 가치를 추가로 상승시킬 수 있다. 또한, IL-1ra 융합은 가용성 IL-4 수용체의 생화학적 수명을 현저히 증가시킬 수 있다.
가용성 IL-4 수용체 또는 이와 기능상 동등한 것은 IL-1ra에 융합될 수 있다. IL-4 수용체 또는 이와 기능상 동등한 것은 IL-4 중화제 영역, IL-4를 중화, 즉 IL-4의 활성을 억제하는 기능을 하는 영역을 포함한다. 예를 들면, IL-4 중화제 영역은 인간 IL-4 수용체의 세포외영역, 항IL-4항체들, 또는 이중변이 I121D/Y124D를 가지는 IL-4 변종 단백질 대항체를 포함할 수 있다(Schnarr 등, 1997). 흥미롭게도, 이러한 IL-4R 서브유닛은 IL-4 및 IL-13수용체의 공유된 공통의 서브유닛의 특성으로 인해 IL-4뿐만 아니라 IL-13에도 결합한다.
본 발명의 키메라 단백질의 IL-4중화제 작용은 IL-4 의존성 TF-1 세포에 기초한 분석법을 통해 측정될 수 있다. 예를 들면, TF-1 세포의 인간 IL-4 의존성 증식은 유효량의 IL-4를 첨가함으로써 억제될 수 있다. IL-4 중화제들의 작용은 또한 IL-4/IL-4 수용체 결합 분석법에 의해 측정될 수 있다.
VEGF 및 안지오포이에틴( Angiopoietin )
전술한 접근법은 VEGF 및 안지오포이에틴의 길항제뿐만 아니라 이와 기능상 동등한 것에도 적용될 수 있다. VEGF는 혈관생성에 중요하다. 항-VEGF항체(상표명 Avastin, 진테크사)가 암의 징후를 치료하기 위해 사용되어왔다. 유사하게, IgG1Fc와 융합된 가용성 VEGF 수용체 세포외영역은 혈관생성이 연관된 징후들에 대해 VEGF를 중화하기 위해 사용되어왔다. VEGF와 기능상 동등한 것은 VEGF 중화제영역, VEGF를 중화하는, 즉, VEGF의 활성을 억제하는 기능을 가진 영역을 포함한다. 예를 들면, VEGF 중화제 영역은 인간 VEGF의 세포외영역 및 항VEGF항체의 다양한 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 키메라 단백질의 VEGF 중화 작용은 VEGF 의존성 HUVEC 세포들을 이용하여 측정될 수 있다. 예를 들면, 인간 VEGF는 HUVEC 세포들의 증식을 유발한다. 이러한 HUVEC 세포들의 VEGF 의존성 증식은 유효량의 VEGF 중화제에 의해 억제될 수 있다. VEGF 중화제의 작용은 또한 VEGF/VEGF수용체 결합 분석법을 이용하여 측정될 수 있다.
안지오포이에틴 가용성 수용체 Tie2는 암 또는 혈관생성-연관 류머티스 관절염에 대하여 항-혈관생성 치료제로서 제안되어왔다. 혈관생성 및 염증의 공존 및 동시의존성은 병동에서 오랜동안 연구되어왔다. 가장 일반적인 예는 혈관생성 및 염증이 공존하는 류머티스 관절염이다. 안지오포이에틴 가용성 수용체 Tie2 또는 이와 기능상 동등한 것은 안지오포이에틴을 중화하는, 즉, 안지오포이에틴 1의 활성을 억제할 수 있는 안지오포이에틴 중화제영역을 포함한다. 예를 들면, 안지오포이에틴 중화제영역은 인간 Tie2 및 항Tie2 또는 안지오포이에틴 항테들의 세포외영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 키메라 단백질의 Tie-2 중화제 작용은 Tie-2 의존성 HUVEC 세포들에 의해 측정될 수 있다. 예를 들면, 인간 안지오포이에틴 1은 HUVEC 세포들의 세포간 인산화를 유발한다. 이러한 HUVEC 세포들의 Tie-2 의존성 인산화는 유효량의 Tie-2 중화제들에 의해 억제될 수 있다. Tie-2 중화제들의 작용은 또한 Tie-2/안지오포이에틴 2 결합 분석법을 사용함으로써 측정될 수 있다.
IL-1은 중요한 병리학적 혈관생성 자극제로 알려져있다. IL-1ra 및 이와 기능상 동등한 것에 의한 IL-1의 중화는 동물모델 내에서의 혈관생성 및 종양성장을 억제하는데, 이는 염증이 혈관생성을 강화함을 제시하는 것이다. 예를 들면, 유방암 중 가장 공격적인 유형은 염증성 유방암이다. IL-1ra 및 혈관생성제(예를 들면, 항-VEGF항체, 가용성 VEGF 수용체 세포외영역, 또는 가용성 Tie2 세포외영역)의 융합을 이용하는 것은 암 또는 류머티스 관절염이 연관된 징후들을 치료하는데 항-혈관생성제 단독의 경우보다 현저하게 나은 효능을 가진다.
전술한 치료제에 더하여, IL-1ra 또는 이와 기능상 동등한 것에 융합될 수 있는 기타 적절한 단백질 치료제가 아래 나열되었다:
1. E25(olizumab). E25는 알레르기성 천식, 계절성 알레르기성 비염을 치료하는 인간화된 항 IgE 항체(Novartis)이다.
2. H5G1.1. H5G1.1은 건선 및 자가면역질병을 치료하는데 사용될 수 있는 인간화된 항-C5항체(Alexion 제약)이다.
3. TP10. TP10은 급성 호흡곤란증후군의 치료 및 기관 이식을 위한 가용성 보충 수용체 1(sCR1)이다(AVANT 면역치료제).
4. ABX-IL8. ABX-IL8은 건선을 치료하는데 사용될 수 있는 항IL-8 단일클론성 항체(Abgenix)이다.
5. CTLA4Ig. CTL4Ig는 면역억제에 사용될 수 있는 유전재 재조합 가용성 수용체(Bristol-Myers Squibb)이다.
전술한 제제 중 하나와 IL-1ra/기능상 동등한 파트너의 융합에 있어서, 두 융합 파트너들은 각각 상승적인 또는 상호보완적인 작용들을 가진다. IL-1ra는 IL-1 수용체들에 결합하여 융합된 치료제를 IL-1 수용체가 풍부한 염증부위로 인도한다. 이는 또한 IL-1 활성을 중화한다. IL-1ra 및 이러한 단백질 중 어느것과의 융합은 염증, 천식, 및 혈관생성-연관 장애들 또는 내피세포 증식-연관 장애들을 치료하는데 사용될 수 있다.
혈관생성-연관 장애들은 혈관생성을 필요로 하거나 또는 비정상적인 혈관생성을 보이는 어떠한 장애들을 가리킨다. 예로는 암들, 고형종양(solid tumor), 종양전이, 혈관종과 같은 양성종양, 청신경종(acoustic neuroma), 신경섬유종, 트라코마 또는 화농성 육아종, 류머티스 관절염, 건선, 당뇨성 망막병증과 같은 안각성 질병들, 미숙아 망막병증(retinopathy of prematurity), 황반변성(macular degeneration), 각막이식 거부, 신생혈관녹내장(neovascular glaucoma), 수정체후부 섬유증식증(retrolental fibroplasia) 및 피부홍조, 오슬러-웨버 신드롬, 심근성 혈관생성, 플라크 신생혈관증식(plaque neovascularization), 모세혈관확장(telangiectasia), 관절 혈우병(hemophiliac joint), 혈관섬유종 및 육아를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, 내피세포 증식-연관장애들은 장폐색, 죽상동맥경화증(atherosclerosis), 피부경화증(scleroderma) 및 비대흉터(hypertrophic scar)를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 명세서 내에 기재된 융합 단백질은 배아이식에 요구되는 신생혈관증식을 방지함으로써 앞서 나열한 질병들을 치료하는데 사용될 수도 있다.
바람직하게는, 본 발명의 융합 단백질은 이합체화 영역을 포함한다. "이합체화 영역"은 두 폴리펩타이드들을 결속시키는 기능을 가진 영역을 가리킨다. 예를 들면, 이합체화 영역은 IgG Fc 분절(예를 들면, 인간 IgG 중사슬 불변영역)을 포함할 수 있다. 이러한 Fc 분절의 예는 SEQ ID No: 2를 포함한다. IgG Fc분절은 사슬간 이황화결합(공유결합)의 형성을 위해 자신의 시스텐인 잔기를 통해 이합체화한다. 때때로 이황화결합을 포함하지 않는 비공유결합 이합체도 발생한다. 이합체된 IgG Fc 분절은, 예를 들면 자신의 N-말단에 두개의 기능성 TNFRII 또는 가용성 IL-4R 또는 IL-18bp 또는 가용성 Tie-2분자들 및 C-말단에 두개의 기능성 IL-1ra 분자들을 제공하는 기능이 있다. 이러한 배열은 TNF 알파 또는 IL-4 또는 IL-18 또는 안지오포이에틴 및 IL-1수용체들을 중화하기 위해 체내 수용체/리간드 결합기회를 증가시킨다.
이황화결합을 통한 공유결합 이합체의 작용은 감소 및 비감소 SDS 페이지 전기영동을 이용하여 측정될 수 있다. 감소조건이 이용될 경우 단백질의 분자량은 반으로 줄여야한다. 비공유성 이합체는 전기영동을 위해 천연의 및 변성된 조건을 이용하여 측정될 수 있다. 이러한 경우, 변성조건이 이용될때는 단백질의 분자량은 반으로 줄여야한다.
본 발명의 폴리펩타이드에 있어서, TNF 중화제영역 또는 IL-4/IL-13 중화제영역 또는 IL-18중화제영역 또는 VEGF 중화제영역 또는 안지오포이에틴 중화제영역, 이합체화 영역, 및 IL-1 수용체 길항제 영역들은 수술적으로 연결될 수 있다. 본 명세서에서, "수술적으로 연결"이란 각 영역의 작용을 방해하지 않는 폴리펩타이드의 구조적인 배치를 가리킨다. 예를 들면, IL-4 중화제영역은 IL-4를 중화하는 기능을 보유한다; 인터류킨-1 수용체 길항제 영역은 IL-1 수용체에 특이적으로 결합하여 세포성 수용체들의 IL-1에 대한 활성을 방지하는 기능을 보유한다; 그리고, 이합체 영역은 본 발명의 두 폴리펩타이드들, 예를 들면, N-말단에 두개의 기능성 IL-4수용체 세포외영역 및 C-말단에 두개의 기능성 IL-1ra 분자들을 결속시키는 기능을 보유한다.
전술한 TNF 중화제들, IL-18 중화제들, IL-4 중화제들, VEGF 중화제들, 또는 안지오포이에틴 중화제들 중 하나의 C-말단에 IL-1ra를 융합시키는 것은 (1)분자량의 증가; (2)포유류 숙주내에서 생산될 때, IL-1ra 분자상에 2개의 당화 부위를 더욱 첨가; (3)중화제를 IL-1 수용체가 풍부한 염증부위로 주도적으로 운반; 및 (4)IL-1 및 TNF, IL-18, IL-4, IL-13, IgE, VEGF, 및 안지오포이에틴을 1:1 몰비율로 동시에 봉쇄한다. 결과적인 이중봉쇄는 염증성 질병들에 더 나은 효능을 가지며, 염증성 질병 과정에 더욱 완벽한 봉쇄를 제공한다. IL-4/IL-13/VEGF/안지오포이에틴 및 IL-1의 동시 이중봉쇄는 염증 및 천식 또는 혈관생성의 공존 및 동시의존성이 질병과정에 중요한 역할을 하는 질병들의 치료에 더 낫고 더욱 완벽한 효능을 가진다.
본 발명의 폴리펩타이드는 합성 또는 유전자 재조합 단백질에 의해 얻어질 수 있다. 유전자 재조합 폴리펩타이드를 제조하기 위해, 이를 암호화하는 핵산이 융합단백질, 예를 들면 글루타티온-S-전이효소(GST), 6x-His 항원결정인자 태그, 또는 M13 유전자 3 단백질을 암호화하는 다른 핵산에 연결될 수 있다. 결과물인 핵산은 적절한 숙주세포들 내에 당 분야에 공지된 방법에 의해 분리될 수 있는 융합 단백질을 발현시킨다. 다양한 숙주-발현 벡터 시스템이 사용될 수 있다. 이들은 유전자 재조합 대식세포 DNA, 플라스미드 DNA, 또는 코스미드 DNA 발현벡터로 변환된 박테리아; 유전자 재조합 효모 발현벡터로 변환된 효모; 및 유전자 재조합 바이러스 또는 플라스미드 발현벡터들로 감염된 인간세포주를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 유전자 재조합 폴리펩타이드들 또는 이의 분절들의 분리 및 정제는 조제용 크로마토그래피(preparative chromatography) 및 단일클론성 또는 다중클론성 항체들을 포함하는 면역학적 분리를 포함하는 종래의 방법으로 수행될 수 있다. 분리된 융합 단백질은 융합파트너를 제거하고 본 발명의 유전자 재조합 폴리펩타이드를 얻기 위해 예를 들면 효소성 분해에 의해 추가적으로 처리될 수 있다.
조성물들 및 치료방법들
유효량의 본 발명의 융합단백질을 필요로하는 대상에게 투여함으로써 과잉면역반응으로 특징지어지는 장애 또는 혈관생성-연관 장애들의 치로법도 본 발명의 범위내에 있다. 치료될 대상은 과도한 또는 원치않는 면역반응에 의해 특징지어지는 질환을 가지고 있거나 또는 얻을 위험이 있는 것으로 인식될 수 있는데, 예를 들면 자가면역 질병, 이식거부, 알레르기성 질병, 또는 면역세포-유도 암으로 고통받는 환자들이다. 본 방법은 단독으로, 또는 기타 약 또는 치료와 연계하여 수행될 수 있다.
"치료"라는 용어는 치유, 완화, 경감, 회복, 예방, 또는 장애, 장애의 증상, 장애의 이차적인 질병단계의 개선, 또는 장애에 앞선 조치의 목적으로 대상에게 화합물을 투여하는 것을 가리킨다. "유효량"은 치료받는 대상에게 의학적으로 바람직한 결과를 일으킬 수 있는 화합물의 양이다. 의학적으로 바람직한 결과는 객관적(즉, 몇몇 실험 또는 지표로써 측정가능) 또는 주관적(즉, 대상이 효과의 징후 또는 느낌을 제공)이다. 치료되는 예시적인 질병들은 급성 및 만성 염증, 당뇨병, 관절염(류머티스 관절염, 소아 류머티스 관절염, 골관절염, 및 건선관절염 포함), 다중 경화증, 뇌척수염, 중증 근육무력증, 계통적 홍반성 루푸스, 자가면역 갑상샘염, 피부염(이토피성 피부염 및 습진 피부염 포함), 건선, 스죄그렌 신드롬, 크론병, 아프타궤양(aphthous ulcer), 홍채염, 결막염, 각막결막염, 타입I 당뇨, 염증성 창자병, 궤양대장염, 천식, 알레르기성 천식, 피부 홍반성 루푸스, 피부경화증, 질염, 직장염, 약물 발진, 나병 역전반응, 나병결절홍반, 자가면역 포도막염, 알레르기성 뇌척수염, 급성 괴사출혈뇌병증, 특발성 양쪽성 점진적 감각신경 청각손실(idiophthic bilateral progressive sensorineural hearing loss), 재생불량 빈혈, 진정적혈구계 빈혈, 특발성 저혈소판증, 다발연골염, 베게너 육아종, 만성 활성 간염, 스티븐스-존슨 신드롬, 특발성 스프루(sprue), 편평태선(lichen planus), 그레이브병, 사르코이드증, 원발쓸개간경화증(primary biliary cirrhosis), 후방궤양(uveitis posterior), 간질성 폐섬유증, 이식대숙주병, 골수이식과 같은 이식의 경우(동종 또는 이종 조직을 이용한 이식 포함), 간 이식, 또는 어떤 기관 또는 조직의 이식, 아토피성 알레르기와 같은 알레르기들, AIDS, 백혈병 또는 림프종과 같은 T세포 신생물종양(neoplasm), 급성 간염, 혈관생성 관련 질병들(류머티스 관절염 및 암과 같은), 및 심장혈관질병을 포함한다.
치료될 대상은 전술한 하나 이상의 질환의 치료가 필요한 것으로 인식될 수 있다. 이러한 치료를 필요로 하는 대상을 분간하는 것은 대상, 또는 건강보호 전문가의 판단으로, 및 객관적(즉, 실험 또는 진단법에 의해 측정가능) 또는 주관적(즉, 의견)일 수 있다.
한 체내접근법에서, 치료용 조성물(예를 들면, 본 발명의 융합 단백질을 포함한 조성물)이 대상에게 투여된다. 일반적으로는, 단백질이 약학적으로 수용가능한 담체(예를 들면 생리 식염수)에 부유화되어 경구투여 또는 정맥주사, 또는 피하, 근육간, 경막내, 복막내, 직장내, 질내, 비강내, 장내, 기관내 또는 폐내주사 또는 이식에 의해 투여된다.
요구되는 복용량은 투여경로의 선택; 조성물의 특성; 대상의 질병의 특성; 대상의 체격, 체중, 표면적, 연령 및 성별; 기타 투여되는 약물; 및 담당의사의 판단에 의존한다. 적절한 복용량은 0.01-100.0mg/kg이다. 요구되는 복용량의 다양성은 활용되는 조성물의 다양성 및 다양한 투여경로의 상이한 효과의 관점에서 예상된다. 예를 들면, 경구투여는 정맥주사보다 많은 양의 복용이 예상된다. 이러한 복용치의 다양성은 업계에서 잘 이해되는 대로 최적화를 위한 표준 실험 순서를 이용하여 조절될 수 있다. 적절한 수송 운반체(예를 들면, 미세입자들 또는 이식가능 장치)내로의 캡슐화는 운반의 효율을 증가시킬 수 있는데, 구체적으로는 입을 통한 운반이다.
약학적으로 수용가능한 담체 및 본 발명의 단백질의 유효량을 포함하는 약학적 조성물도 본 발명의 범위 내에 있다. 약학적 조성물은 전술한 질병들을 치료하는데 사용될 수 있다. 약학적으로 수용가능한 담체는 용매, 분산매체, 코팅, 항박테리아 및 항균제, 및 등장(等張)제 및 흡수지연제를 포함한다.
본 발명의 약학적 조성물은 종래의 방법을 활용할 수 있는 상이한 투여경로를 위한 복용형태로 조성될 수 있다. 예를 들면, 캡슐, 겔 밀봉재, 또는 경구투여를 위한 정으로 조성될 수 있다. 캡슐들은 젤라틴 또는 셀룰로오스와 같은 어떠한 약학적으로 수용가능한 표준적 물질들을 포함할 수 있다 정은 조성물과 고형담체 및 윤활제의 혼합물을 압축함으로써 종래의 방법들에 따라 조성될 수 있다. 고형담체의 예로는 전분 또는 당 벤토나이트가 포함된다. 조성물은 결합제, 예를 들면 락토오스 또는 만니톨, 종래의 충진재, 및 정제(tableting agent)를포함하는 단단한 껍질의 정 또는 캡슐의 형태로 투여될 수 있다. 약학적 조성물은 비경구적 경로를 통해 투여될 수 있다. 비경구적 복용형태의 예로는 수성용액, 등장(等張)성 식염수 또는 활성화제의 5% 글루코오스, 또는 기타 잘 알려진 약학적으로 수용가능한 부형제가 포함된다. 사이클로덱스트린 또는 당 분야에 익숙한 사람들에게 잘 알려진 기타 용해제가 치료제의 운반을 위해 약학적 부형제로서 활용될 수 있다.
본 발명의 조성물의 효능은 체내 및 체외 양쪽으로 평가될 수 있다. 예를 들면, 다음을 참조할 수 있다. 간략히, 조성물은 체외의 면역반응을 억제하는 능력이 실험될 수 있다. 체내 실험을 위해서는, 조성물은 동물(예를 들면, 생쥐모델)에 주사될 수 있고, 그 치료효과가 평가된다. 결과에 근거하여, 적절한 복용범위 및 투여경로가 결정될 수 있다.
다음의 예들은 단순히 묘사하기 위해 고려된 것이고, 어떠한 방식으로든 설명의 남은부분을 제한하는 것은 아니다. 더이상의 설명 없이도 당 업계의 기술자는 본 명세서의 상세한 설명에 기초하여 본 발명의 모든 내용을 활용할 수 있을 것으로 믿어진다. 본 명세서 내에 인용된 모든 출판물들은 전체내용이 참증으로서 통합되었다.
실험결과는 포유류 숙주들 내에서 만들어진 IL-1ra가 융합된 분자들은 당화된 IL-1ra를 포함하고, IL-1ra가 융합되지 않은 분자보다 큰 분자량을 가진다는 것을 가르쳐준다. 이들은 더 긴 생화학적 수명 및 덜 빈번한 효과적인 주사복용을 가진다. 이의 염증부위-지향특성 및 적은 효과적 복용량 및 낮은 복용빈도 덕분에 IL-1ra가 융합된 분자는 IL-1ra가 융합되지 않은 분자들 또는 IL-1ra가 융합되지 않은 분자와 IL-1ra를 함께 사용하는 것보다 적은 부작용을 가질 수 있다.
도 1: 혈청배제 배지 내의 24구멍판(well plate); 직접적인 쿠마시(Coomasie) 블루 단백질 염색법; 모든 유전자 재조합 단백질들은 0.5-1.0㎍ 범위의 가시성; 1줄당 10-15㎕ 분배;인 TNFRII-Fc 및 TNFRII-Fc-IL-1ra 키메라의 CHO 세포 클론의 제1세대 생산.
도 2: 쿠마시 블루 염색법; 감소 및 비감소 조건의 SDS 페이지;인 TNFRII-Fc-IL-1ra 키메라의 친화정제법(affinity purification).
도 3: 제1 정제단계-완전한 또는 TNFRII-Fc 조절에 의해 부분적으로 감쇠된 TNFRII-Fc-IL-1ra 키메라의 HPLC 분석의 변화에 의한 TNFRII-Fc-IL-1ra 키메라의 감쇠 문제를 감소시키는 문제해결(trouble shooting)의 예.
도 4: IL-4R-Fc, IL-4R-Fc-IL-1ra 및 IL-18bp-Fc-IL-1ra의 친화정제법.
도 5: 세포에 기초한 TNF 알파 중화 테스트가 표지된 TNFRII-Fc(엔브렐(Enbrel))와 유사하게 TNFRII-Fc-IL-1ra 키메라가 TNF 알파의 L979 세포들에 대한 사멸작용을 중화한다는 것을 나타낸다.
도 6: 세포에 기초한 IL-1 중화 테스트가 표지된 IL-1ra(Kineret) 및 TNFRII-Fc-IL-1ra 키메라 모두가 D10 세포 증식에 대한 IL-1의 생화학적 작용을 중화한다는 것을 가리킨다.
도 7: IL-4R-Fc-IL-1ra 및 대조군 IL-4R-Fc의 인간 IL-4 중화 분석.
도 8: IL-4R-Fc-IL-1ra의 인간 IL-1 중화 분석.
도 9: IL-18bp-Fc-IL-1ra의 IL-18 중화작용.
도 10: IL-18bp-Fc-IL-1ra의 IL-1 중화작용.
도 11: D10 세포들 내에서의 VEGFR1-Fc-IL-1ra의 IL-1 중화작용.
도 12: HUVE 세포들 내에서의 VEGFR1-Fc-IL-1ra의 VEGF 중화작용.
도 13: IL-1 수용체 결합 분석.
실시예 1
다양한 발현 벡터들이 생성되었다. 이 벡터들 각각은 다음 단백질을 암호화 한다:
A) TNFRII-Fc-IL-1ra(SEQ ID NO:5), TNFRI-Fc-IL-1ra(SEQ ID NO:8) 및 대조군 TNFRII-Fc(SEQ ID NO:4) 또는 TNFRI-Fc(SEQ ID NO:7);
B) 휴미라(D2E7)-IL-1ra(SEQ ID NO:10 및 11), 레미케이드(cA2)-IL-1ra(SEQ ID NO:13 및 14), 및 레미케이드(cA2)(SEQ ID NO:12 및 14);
C) IL-18bp(SEQ ID NO:15), 이합체화된 IL-18bp-Fc(SEQ ID NO:16), 및 이합체화된 IL-18bp-Fc-IL-1ra(SEQ ID NO:17);
D) 가용성 IL-4R 세포외영역(SEQ ID NO:19), IL-4R-Fc(SEQ ID NO:19), 및 IL-4R-Fc-IL-1ra(SEQ ID NO:21);
E) VEGFR1-Fc-IL-1ra 및 경사슬(SEQ ID NO:24 및 23) 및 VEGFR중사슬-IL-1ra 및 경사슬(SEQ ID NO:25 및 23).
단백질을 암호화하는 대부분의 구성(SEQ ID NO: 4-25)이 서열화되었고 포유류 세포주 내에서 발현되었다. SEQ ID NO: 4-25는 천연 또는 최적화된 코돈 및 인공 또는 천연의 분비 시그널 시퀀스 중 하나를 이용해 포유류 숙주에 적용된 서스펜션 내에서 발현되었다. 이합체화된 항체 생성물들은 비가열된 SDS 페이지 겔 및 웨스턴 블럿에 의해 검출되었다.
24구멍판(well plate) 내의 혈청배제배지 내의 TNFRII-Fc(SEQ ID NO:4) 및 TNFRII-Fc-IL-1ra(SEQ ID NO:5)의 발현 규정농도는 각각 50mg-100mg/L(도 1)에서 발견되었다. CHOK1 세포들(조건부 배지의 직접 쿠마시 블루 단백질 염색법에 의해 측정됨)에 적용된 서스펜션 내에서 TNFRII-Fc 보다 TNFRII-Fc-IL-1ra의 많은 발현 이 발견되었다. 이러한 결과는 IL-1ra가 융합된 키메라 단백질이 포유류 숙주 내에서 상업적으로 충분한 높은 레벨로 생산될 두 있음을 가리킨다.
실시예 2
TNFRII-Fc-IL-1ra, IL-4R-ECD-Fc-IL-1ra 및 IL-18bp-Fc-IL-1ra의 정률증가 및 정제가 행해졌다. 세포주는 CHO-CD4 배지(어빈 사이언티픽) 및 사내 공급 배지 내의 혈청배제 서스펜션 내에서 배양되었고 3리터의 생물반응기(bioreactor)(에플리콘) 내에서 정률증가되었다. TNFRII-Fc-IL-1ra(SEQ ID NO:5), IL-4R-ECD-Fc-IL-1ra(SEQ ID NO:20), 및 IL-18bp-Fc-IL-1ra(SEQ ID NO:17)이 상업적 수준으로 생산되었다. 이러한 단백질들은 단백질-A 직접 포획, 이후의 이온교환 및 소수성 크로마토그래피(도 2, 3 및 4)에 의해 정제되었다. 거대 정제 단백질들이 조성, 동결건조 되고 SEC-HPLC분석되었다.
실시예 3
TNFRII-Fc-IL-1ra, IL-4R-Fc-IL-1ra, IL-18bp-Fc-IL-1ra, 및 VEGFR1-Fc-IL-1ra들이 생물분석법으로 실험되었다.
세포에 기초한 IL-1 중화 분석을 위해, IL-1 의존성 D10 세포들(ATCC)이 D10 세포들의 재조합 인간 IL-1의존성 증식에 대한 IL-1ra(키네레트), TNFRII-Fc-IL-1ra, IL-4R-Fc-IL-1ra, 및 IL-18bp-Fc-IL-1ra의 봉쇄작용을 실험하는데 사용되었다.
간략히, 인간 IL-1 알파는 양에 의존적인 방식으로 D10 세포들을 유발하였다. IL-1a가총 세포 성장의 50%를 유발했을때의 농도, 즉 EC50이 측정되었다. D10 세포들에 대한 hIL-1a의 정상적인 EC50범위는 1-5pg/ml였다. 세포들이 유효량의 IL-1 수용체 길항제와 사전 배양되었을 때, IL-1ra는 세포표면 IL-1 수용체들의 봉쇄를 통해 세포증식을 억제하였다. 이러한 봉쇄효과도 역시 양에 의존적이다. 수용체 길항제의 농도가 낮을 때, 이는 세포표면 수용체들을 봉쇄하지 않는다. 그리고는, IL-1은 회복된 세포 증식을 유발한다. 50%의 IL-1 활성이 봉쇄되었을 때의 수용체 길항제 농도가 길항제의 EC50이었다.
유전자 재조합 단백질(TNFRII-Fc-IL-1ra, IL-4R-Fc-IL-1ra, IL-18bp-Fc-IL-1ra, 및 VEGFR1-Fc-IL-1ra)은 가용성 TNFRII, IL-18, IL-4, 또는 VEGF 중화제뿐만 아니라 IL-1 수용체 길항제와 같이 행동하였다. 이러한 세포 기초적인 생물분석법은 이러한 키메라 분자들의 생화학적 작용을 확인시켜주었다(도 6, 8, 10 및 11).
세포 기초 TNF 중화 분석법을 위해, L929 세포들(생쥐 결합세포주, ATCC)이 TNF 알파에 대한 TNFRII의 봉쇄작용을 실험하기 위해 사용되었다. 간략히, TNF 알파(TNF-a)는 신속한 세포 사멸을 양에 의존적인 방식으로 유발하였다. TNF-a의 EC50(TNF-a가 총 세포 사멸의 50%를 유발했을 때의 농도)은 50pg/ml 미만에서 찾아졌다. TNF-a 분자들이 고농도의 가용성 TNF 수용체(sTNFR)와 사전 배양된 경우, 가용성 수용체는 TNF-a에 결합하여 세포표면 수용체들에 대한 이것의 결합을 억제하였다. 이것은 세포 사멸을 유발하는 TNF-a의 작용을 봉쇄하였다. 이러한 봉쇄효과도 양에 의존적이었다. sTNFR의 농도가 특정지점까지 희석되었을 경우 TNF-a의 봉쇄작용이 발견되지 않았고, 세포사멸이 회복되었다. 이에 따라, sTNFR의 EC50(즉, TNF-a 작용의 50%를 봉쇄했을 때의 농도)이 결정되었다.
복제물 내의 인간 TNF-알파(바이오소스)의 연속적 희석물이 10%의 말 혈청 내의 일정수의 L929세포들, L-글루타민 및 1㎍/ml의 악티노마이신 D가 제공된 DMDM배지와 함께 사전에 파종한 96-구멍분석판 내로 총부피 150㎕/구멍으로 가해졌다. 대조군 구멍들(오직 배지 내의 세포들 함유)도 포함되었다. 분석판은 가습된 챔버 내의 37℃ 5% CO2 배양기에서 1일간 배양되었다. 각 구멍의 세포들은 이후 10%의 파라포름알데히드에 고정되었고, 1% 크리스탈 바이올렛 용액으로 염색되었다. 염색시약은 30%의 아세트산에 용해되었다. 세포들의 총 수에 정비례하는 분석판의 각 구멍의 광학밀도(O.D)가 540nm의 파장에서 판 판독기 내에서 읽혀졌다. 세포독성 곡선이 O.D. vs TNF-알파 농도의 관계로 작성되었다. 복제물 내의 TNFRII-Fc(엔브렐) 및 TNFRII-Fc-IL-1ra의 연속적 희석물이 고정된 농도의 10% 말 혈청 내의 인간 TNF-알파, L-글루타민 및 1㎍/ml의 악티노마이신 D가 제공된 DMEM 배지와 96-분석판 내에서 혼합되었다. 분석판은 37℃에서 1시간 동안 사전 배양되었다. 분석판의 각 구멍 내의 혼합물은 일정수의 L020세포들이 사전파종된 다른 96구멍판 내로 이동되었다. 각 구멍 내의 TNF-알파의 최종 농도는 총 부피 150㎕/구멍일 때 500pg/ml였다. 분석판은 가습된 챔버 내의 37℃ 5% CO2 배양기에서 1일간 배양되었다. 각 구멍의 세포들은 이후 10%의 파라포름알데히드에 고정되었고, 1% 크리스탈 바이올렛 용액으로 염색되었다. 염색시약은 30%의 아세트산에 용해되었다. 세포들의 총 수에 정비례하는 분석판의 각 구멍의 광학밀도(O.D.)가 540nm의 파장에서 판 판독기 내에서 읽혀졌다. 중화 곡선이 O.D. vs TNFRII-Fc 및 TNFRII-Fc-IL-1ra의 농도의 관계로 작성되었다.
실험결과는 인간 TNF 알파가 L929세포 사멸을 양에 의존적인 방식으로 유발한다는 것을 보여주었다. 악티노마이신 D만이 함께 있는 세포들을 포함하는 바탕 O.D.는 0.5였다. 인간 TNF-알파 복용량 곡선은 0.5의 기본 수치로부터 0.1의 가장 낮은 수치로 감소되었다. O.D.는 100pg/ml 이상의 인간 TNF-알파 농도로부터 추가로 감소하지 않았는데, 이는 인간 TNF-알파의 포화상태를 가리킨다. 모든 실험들은 복제물 내에서 수행되었고, 각 지점에서의 CV%는 9% 미만이었다. 이러한 조건 하의 인간 TNF-알파의 EC50은 8pg/ml로 결정되었다.
TNFRII-Fc(엔브렐) 및 TNFRII-Fc-IL-1ra는 L929 세포들에 대한 인간 TNF-알파의 작용을 양에 의존적으로 억제하였다. 기본 수치(인간 TNF-알파(500pg/ml) 및 악티노마이신 D의 존재하의 세포들에 대한)의 O.D.는 0.1이었다. 다른 농도의 TNFRII-Fc-IL-1ra 존재하에서 O.D.는 0.1에서 기본수치인 0.5로 상승하였는데, 이는 전체 중화를 가리킨다. TNFRII-Fc 및 TNFRII-Fc-IL-1ra 양자는 50ng/ml의 농도에서 인간 TNF-알파의 작용을 전부 중화하였다. 모든 희석물들이 복제물 내에서 실험되었고, 각 지점에서의 CV%는 10% 미만이었다. 이러한 조건 하의 TNFRII-Fc(엔브렐) 및 TNFRII-Fc-IL-1ra의 EC50은 3-4ng/ml 및 10ng/ml이었다.
세포에 기초한 IL-4 중화제 분석을 위해, 인간 IL-4 유발 TF-1 세포 증식이 이용되었다. TF-1 세포들은 상이한 농도들의 인간 IL-4를 포함하는 배지와 함께 배양되었고, 이후 37℃ 5% CO2 배양기 내의 96-구멍판에서 3일간 배양되었다. MTS가 배양에 추가되고, 5시간 배양되었다. 판의 광학밀도(OD)가 490nm에서 판 판독기 내에서 읽혀졌다. 세포증식 곡선이 작성되었다(OD vs. 인간 IL-4의 농도). 중화를 위해, IL-4R-Fc 및 IL-4R-Fc-IL-1ra의 연속적 희석물이 일정농도의 인간 IL-4(2ng/ml)와 함께 37℃에서 96구멍판 내의 배양배지에서 1시간 동안 사전 배양되었다. 배양이 끝난 후, 동일한 숫자의 TF-1 세포들이 96구멍판의 각 구멍에 가해졌다. 판은 37℃ 5% CO2 배양기 내에서 3일간 배양되었다. MTS가 가해지고 5시간 동안 배양되었다. 판의 OD가 490nm에서 판 판독기 내에서 읽혀졌다. 세포 성장 억제 곡선이 OD vs. IL-4R-Fc 및 IL-4R-Fc-IL-1ra의 농도의 관계로 작성되었다.
IL-1 중화 분석의 결과(도 8)와 함께 취해진 실험결과(도 7)는 IL-4R-Fc-IL-1ra이 기능적이고 IL-4R 및 IL-1 모두의 중화 작용을 가진다는 것을 보여준다.
세포에 기초한 IL-18 중화 분석법을 위해, KG-1세포들로부터 인간 IL-18 유도 IFN-g 분비(TNFa 존재하)가 양에 의존적인 방식으로 사용되었다. 인간 IL-18의 EC50(KG-1세포들의 최대 IFNg 분비의 50%를 유도했을 때의 농도)는 보통 20-40ng/ml이다. 인간 Il-18 결합 단백질(IL18bp)은 세포배양에 적용되기 전에 인간 IL-18과 사전 배양되었고, IL-18bp는 IL-18에 결합하여 그 활성을 봉쇄하였다. 이러한 봉쇄효과는 양에 의존적이었다. 최대 IFNg 분비의 50%가 봉쇄되었을 때의 결합 단백질의 농도는 EC50이다.
복제물 내의 IL-18bp-Fc-IL-1ra 및 대조군 IL-18bp-Fc의 연속적인 희석물이 37℃의 96구멍 배양판 내의 배양배지에서 1시간 동안 일정농도의 인간 IL-18(R&D 시스템)과 사전 배양되었다. 인간 IL-18의 연속적 희석물의 복제물 자체도 양성 대조군으로서 판에 포함되었다. 배양이 끝난 후 동일한 수의 KG-1 세포들(ATCC, CCL246)이 일정량의 인간 TNFa(바이오소스사)와 함께 각 96구멍 분석판에 가해졌다. 분석판은 37℃ 5% CO2 배양기 내에서 24시간 동안 추가로 배양되었다. 배양배지의 50㎕/구멍이 각 분석판의 구멍으로부터 엘리사 판(ELISA plate)으로 이동되었다. 인간 IFNg ELISA(바이오소스사)는 키트의 지시에 따라 실험되었다. 판의 광학밀도(OD)가 450nm에서 판 판독기 내에서 읽혀졌다. 인간 IL-18에 의해 유발된 IFNg 분비 곡선이 OD vs. IL-18bp-Fc-IL-1ra 및 대조군 IL-18bp-Fc의 농도의 관계로 작성되었다.
세포에 기초한 분석결과는 도 9에 나타내었다. IL-1 중화분석의 결과(도 10)와 함께 취하여 기능성 IL-18bp-Fc-IL-1ra 키메라가 성공적으로 제조되었다. 이는 IL-18 및 IL-1 중화작용을 유지하였다.
인간 VEGF(혈관 내피세포 성장인자: vascular endothelial cell growth factor)는 HUVE(인간 배꼽정맥 내피: human umbilical vein endothelial) 세포 증식을 양에 의존적인 방식으로 유발한다. HUVE 세포들의 최대 증식의 50%를 유발했을 때의 인간 VEGF의 농도인 EC50은 보통 2-6bg/ml 사이이다. 가용성 인간 VEGF 수용체-1이 세포배양에 적용되기 전에 인간 VEGF와 함께 사전배양되었을 때, 이 가용성 인간 VEGF 수용체-1은 인간 VEGF에 결합하여 세포들에 대한 그것의 작용을 봉쇄한다. 이러한 가용성 수용체의 봉쇄효과도 양에 의존적이다. 최대 세포증식의 50% 가 봉쇄되었을 때의 가용성 수용체의 농도가 이것의 EC50이다. 유전자 재조합 단백질 VEGFR1-Fc-IL-1ra는 동일분자 상에 가용성 VEGF 수용체 및 IL-1 수용체 모두와 함께 구성되었다. 따라서, 이것은 가용성 VEGFR1뿐만 아니라 IL-1 수용체의 길항제로서 작용할 수 있다.
복제물 내의 VEGFR1-Fc-IL-1ra의 연속적인 희석물이 37℃의 96구멍 배양판 내의 배양배지에서 1시간 동안 일정농도의 VEGF(바이오소스, 10㎕/ml)와 사전 배양되었다. 인간 VEGF의 연속적 희석물의 복제물 자체도 양성 대조군으로서 판에 포함되었다. 배양이 끝난 후 동일한 수의 HUVE 세포들(Cambrex, CC-2517)이 각 96구멍 분석판에 가해졌다. 분석판은 37℃, 5% CO2 배양기 내에서 96시간 동안 추가로 배양되었다. 배양의 마지막 4시간 전에 분석판의 각 구멍에 MTS(프로메가)가 가해졌다. 판의 광학밀도(OD)가 490nm에서 판 판독기 내에서 읽혀졌다. VEGF에 의한 세포증식 곡선이 OD vs. VEGF의 농도의 관계로 작성되었다. VEGF-R 중화곡선이 OD vs. VEGFR1-Fc-IL-1ra의 농도의 관계로 작성되었다.
인간 VEGF는 HUVE 세포들이 증식하도록 양에 의존적으로 자극한다. ED50은 3ng/ml였다. 10ng/ml에서 VEGF가 세포들에 적용되기 전에 VEGFR1-Fc-IL-1ra와 사전배양되었을 때, VEGF 의존성 세포 증식은 양에 의존적인 방식으로 억제되었다. VEGFR1-Fc-IL-1ra의 ED50은 15n/ml였다(도 12). IL-1 중화분석의 결과(도 11)와 함께 취하여, 기능성 VEGFR1-Fc-IL-1ra 키메라가 성공적으로 제조되었다. 이것은 VEGF 및 IL-1 중화작용을 유지하였다.
실시예 4
천식 생쥐모델 내에서의 IL-4R-Fc-IL-1ra의 동물실험이 수행되었다. 암컷 BALB/c 생쥐(생후 6-8주)가 사용되었다. 간략히, 이 생쥐들은 2.25mg의 알루미늄 산화물(피어스, 락포드, IL) 내에서 총부피 100㎕로 에멀젼화된 40㎍의 OVA(시그마)로 0일 및 14일에 복막내 주사(ip injection)되었다.
생쥐들은 8시간 군(群)들 및 48시간 군들로 나뉘어졌다. 8시간 군들은 대조 식염수-8hr, OVA-8hr, IL-4R-Fc/OVA-8hr 및 IL-4R-Fc-IL-1ra/OVA-8hr 그룹을 포함하는 반면, 48시간 군들은 대조 식염수-48hr, OVA-48hr, IL-4R-Fc/OVA-48hr 및 IL-4R-Fc-IL-1ra/OVA-48hr 그룹을 포함한다.
28일째, 식염수 대조군 그룹을 제외한 모든 군은 0.05ml의 보통 식염수 내의 OVA 100㎍을 비강내 경로를 통해 주입받았다. 식염수 대조군은 0 및 14일에 보통 식염수를 알루미늄과 함께 복막내 경로로 주입받았고, 28일에 0.05ml의 보통 식염수를 비강내 경로로 주입받았다.
29일째, 식염수 대조군을 제외한 48시간 군들은 0.05ml의 보통 식염수 내의 OVA 100㎍을 비강내 경로를 통해 추가로 주입받았다. 식염수 대조군은 29일에 0.05ml의 보통 식염수를 비강내 경로로 주입받았다.
IL-4R-Fc 및 IL-4R-Fc-IL-1ra의 투여
IL-4R-Fc/OVA-8hr, IL-4R-Fc-IL-1ra/OVA-8hr, IL-4R-Fc/OVA-48hr 및 4R-Fc-IL-1ra/OVA-48hr 그룹들은 28일에 200㎍/생쥐/일을 주입받았다. 이들은 28일에 OVA와의 시도 60분 전에 복막내 주사를 통해 투여되었다. IL-4R-Fc/OVA-48hr 및 4R- Fc-IL-1ra/OVA-48hr 그룹들은 29일에 200㎍/생쥐/일을 추가로 주입받았다.
기관지 폐포 세척(bronchoalveoar lavage: BLA)에서의 세포수의 측정
8시간 군들에 대하여, 28일의 단일 비강내 OVA 시도 8시간 후에 생쥐들은 BAL 유체 및 조직학 연구를 위해 희생되었다. 48시간 군들에 대하여, 28일 및 29일의 2회의 비강내 OVA 시도 48시간 후에 생쥐들이 희생되었다. 왼쪽 폐를 주기관( mainstem bronchus)에서 묶은 후, 오른쪽 폐를 1.0ml의 보통 식염수로 기관 캐뉼라(tracheal cannula)를 통해 세척하였다. 총 수(백혈구)가 혈구계를 이용해 측정되었다. 류코스텟(leukostat: 피셔 Diagnostics, 피츠버그, PA)으로 염색된 세포원심된 조직표본으로부터 상이한 세포수가 계측되었다. 세포들은 표준 혈액 절차에 의해 대식세포, 호산구, 호중구, 및 림프구로 분별되었고, x400 확대하에 적어도 200개의 세포들이 계수되었다.
폐 조직학
기관 및 왼쪽 폐(상엽 및 하엽)가 채취되어 20℃의 카르노이(Carnoy) 용액에서 15시간 동안 고정되었다. 파라핀에 담근 후, 조직들은 5㎛ 분절으로 절단되었다. 각 생쥐들에서, 왼쪽 폐에 걸쳐 임의로 분배된 10개의 기도 조각들이 세포 염증반응의 중증도 및 점액 폐색을 위해 분석되었다. 폐 혈관 및 기도 주위의 세포침윤의 강도가 0-4+ 범위의 반정량저울 상에서 분석되었다.
결과
1. IL-4R-Fc-IL-1ra 처리가 초기의 폐 염증을 차단하였음.
표 1. 단일 비강내 OVA 시도 8시간 후 BAL 유체 내의 상이한 세포수. 대조 식염수-8hr, OVA-8hr, IL-4R-Fc/OVA-8hr 및 IL-4R-Fc-IL-1ra/OVA-8hr 그룹들에서 상이한 세포수가 측정되었다(각 그룹에서 n=5; 평균±표준오차로 주어짐).
총 세포수x10-3 호중구x10-3
식염수 대조군 8hr 51±8 30±5
OVA-8hr 220±16 172±17
IL-4R-Fc/OVA-8hr 200±11 165±10
IL-4R-Fc-IL-1ra/OVA-8hr 86±7 60±8
2. IL-4R-Fc-IL-1ra 처리는 또한 말기의 폐 염증도 차단하였음.
표 2. 2회의 비강내 OVA 시도 48시간 후 BAL 유체 내의 상이한 세포수. 대조 식염수-48hr, OVA-48hr, IL-4R-Fc/OVA-48hr 및 IL-4R-Fc-IL-1ra/OVA-48hr 그룹들에서 상이한 세포수가 측정되었다(각 그룹에서 n=5). 평균±표준오차로 주어짐. P<0.01
총 세포수x10-3 호산구x10-3
식염수 대조군 48hr 44±8 3±2
OVA-48hr 180±12 52±7
IL-4R-Fc/OVA-48hr 102±10 20±5
IL-4R-Fc-IL-1ra/OVA-48hr 68±7 10±5
폐 조직학 실험
OVA-8hr 및 OVA-48hr 그룹들 모두에서의 폐 혈관 및 기도 주위의 세포 침윤의 강도가 관찰되었다. IL-4R-Fc/OVA-8hr 및 IL-4R-Fc/OVA-48hr와 비교할 때, IL-4R-Fc-IL-1ra-8hr 및 IL-4R-Fc-IL-1ra-48hr 그룹들에서 현저하게 감소된 폐 혈관 및 기도 주위의 세포 침윤이 관찰되었다. 실험결과는 IL-4R-Fc-IL-1r이 동물 모델 내에서의 천식 치료에 최고였다는 것을 제시한다.
실시예 5
생쥐 CIA 모델 내에서의 IL-18bp-IgG1Fc-IL-1ra 동물실험이 수행되었다. 생후 8 내지 10주된 DBA/1J 생쥐들에서 소의 콜라겐 타입II(CII)가 최근 설명된 표준 연구계획(바나다 등, 2002)에 따라 진피내 주사됨으로써 CIA가 유도되었다. 각 생쥐는 0 및 21일에 IFA 내의 200㎍의 CII 및 200㎍의 비활성화된 결핵균(Mycobacterium tuberculosis)(Difco, 디트로이트, MI)을 포함하는 100㎕의 주사액을 주입받았다. 21일 및 36일 사이에 생쥐들(n=5)은 3일마다 복막내 주사로서 두가지 중간치료 중 하나를 받았다: PBS 대조, 3mg/kg IL-18bp-Fc, 및 3mg/kg IL-18bp-Fc-IL-1ra. 생쥐들은 36일에 경추골절에 의해 희생되었다. 3마리의 보통 DBA/1J 생쥐(대조군)가 동일 시간에 희생되었다.
21일 및 36일 사이에 각 발에 대하여 CIA의 임상질병활성도가 두명의 실험조건을 모르는 실험자에 의해 3점 등급을 이용하여 격일로 평가되었다: 0=정상 관절; 1=경미한 염증 및 홍조; 2=발 전체에 영향을 미치며 사용을 억제시키는 심각한 홍조 및 부기; 및 3=관절굳음증, 관절경직, 및 기능 상실과 함께 변형된 앞발 또는 관절. 임상질병활성도의 총 점수는 4발 모두에 기초하여 각 동물의 최고점수는 12점이었다(만다 등, 2002).
36일째에 모든 생쥐들로부터 양 앞발 및 우측 뒷다리가 외과적으로 절단되어 조직 샘플의 제조 및 전술한 조직학적 분석과 함께 10% 완충된 포르말린에 고정되었다(벤델 등, 2000). 실험조건을 모르는 숙련된 실험자들에 의해 발, 발목, 및 무릎들에서 발견된 조직학적 관찰점들이 채점되었다. 데이터들은 염증, 판누스(pannus), 연골손상, 및 골 손상에 대한 평균점수뿐만 아니라 총점이 동물당 다섯개의 관절세트 및 0-5등급에 기초하여 전술한 대로 표현되었다(벤델 등, 2000).
결과
임상질병활성도 및 관절 조직학에 대한 IL-18bp-Fc-IL-1ra의 효과
관절염의 발전은 모든 그룹들에서 100% 발생되었다. PBS 대조군과 단독으로 비교할때, 21 및 36일 사이에 3mg/kg IL-18bp-Fc, 및 3mg/kg IL-18bp-Fc-IL-1ra 중 하나로 처리된 쥐들은 임상질병활성도점수의 감소를 보였다(표 1). 관절에 대한 조직학적 분석은 또한 3mg/kg IL-18bp-Fc, 및 3mg/kg IL-18bp-Fc-IL-1ra 중 하나로 처리하는 것은 PBS 그룹에 비해 관절 손상을 예방한다는 것을 나타내었다. 3mg/kg IL-18bp-Fc, 및 3mg/kg IL-18bp-Fc-IL-1ra 사이에서는 임상질병활성도 점수 또는 조직학적 점수 중 하나에서 현저한 상이점이 관찰되었다. IL-18bp-Fc-IL-1ra가 IL-18bp-Fc보다 현저하게 우수하였다(표 1).
표 3: IL-18bp-Fc-IL-1ra로 처리된 CIA 생쥐들의 임상질병활성도.
DBA/1J 생쥐들은 0 및 21일에 IFA 내의 CII 200㎍, 첨가된 결핵균 200㎍으로 면역주사되었다. 생쥐들은 3주간 복막내 주사로 처리되었고 21 및 36일 사이에 매 3일마다 둘 중 하나의 중간치료를 복막내 주사로 매 3일마다 주입받았다: PBS 대조군, 3mg/kg IL-18bp-Fc, 및 3mg/kg IL-18bp-Fc-IL-1ra. 각 발에 대하여 CIA의 임상질병활성도가 두명의 실험조건을 모르는 숙련된 실험자에 의해 3점 등급을 이용하여 격일로 평가되었다. 데이터들은 치료그룹 vs 최초 콜라겐 주사 후 일수에 대한 임상질병활성도점수(평균±평균오차)로 표현되었다.
임상질병활성도점수
PBS 대조군 8.8±0.7
IL-18bp-Fc 6.5±0.6
IL-18bp-Fc-IL-1ra 3.8±0.5
실시예 6
접촉 과민성(contact hypersensitive) 생쥐 모델에서의 IL-18bp-Fc-IL-1ra의 체내 실험이 수행되었다.
CHS의 유발 및 IL-18bp 키메라 치료
C57BL/6 생쥐들(생후 8 및 14주)이 사용되었다. DNFB, 아세톤, 에반스 블루, 포름아마이드, BSA, PMA, 이오노마이신(ionomycin), 브레펠딘(brefeldin), 및 LPS(Escherichia coli 026:B6)을 시그마-앨드리치사(세인트루이스, MO)로부터 구입하였다. DNFB는 사용 직전에 아세톤/올리브오일(4/1)로 희석되었다. 생쥐들은 0.5% DNFB용액 25㎕를 털을 민 등쪽 피부에 발라 감작하거나(sensitize) 그냥 두었다(대조). 5일 후 0.2% DNFB용액 10㎕를 우측귀의 양쪽면에 도포하고 동일양의 용매만을 좌측귀에 도포하였다. 시험도포 5일전부터 캘리퍼를 이용하여 귀의 두께를 날마다 조사하였다. 귀의 비후가 ((Tn-T5)우측귀 - (Tn-T5)좌측귀)에 따라 계산되었는데, 여기서 Tn 및 T5 는 n 일째 및 시험도포 5일 전날 관찰된 귀의 두께를 나타낸다. 관측된 비후가 비특이적인 자극이 아닌 DNFB-특이적인 염증에 의한 것임을 확인하기 위해 비감작되어 도포된 대조그룹이 각 실험에 포함되었다. IL-18 및/또는 IL-1들은 날마다 동물당 250㎕의 IL-18bp-Fc 또는 IL-18bp-Fc-IL-1ra의 복막내 주사에 의해 5일째에 시험도포 전에 60분을 개시하면서 중화되었다. 대조군 동물들은 운반체 식염수만을 주입받았다. 주된 재노출 도중의 치료는 7일에 중단되었다.
결과
IL-18bp-Fc-IL-1ra의 치료용 처치는 CHS를 예방하였음.
실험적으로 CHS를 유발하기 위해 생쥐들은 털을 민 등에 합텐(hapten)으로 감작되었다. 5일 후 귀에 DNFB를 도포함으로써 CHS가 유도되었다. 염증은 DNFB 도포된 비후의 증가 vs 용매만을 도포한 대조군 귀로서 채점되었다.
5-7일째 유도기 도중의 IL-18bp-Fc 및 IL-18bp-Fc-IL-1ra의 투여는 총 반응기간에 대하여 DNFB 도포된 귀의 비후를 현저히 감소시켰다(표 1). IL-18bp-Fc 및 IL-18bp-Fc-IL-1ra 사이의 현저한 상이점이 관찰되었는데(표 1), 이는 IL-1 및 IL-18 이중봉쇄가 동일지역에서 발생하거나, IL-18bp-Fc-IL-1ra의 IL-1 수용체 풍부 부위 지향 특성이 효과에 있어서 중요한 역할을 수행했다는 것 중 하나를 시사한다. IL-18bp-Fc-IL-1ra는 IL-18bp-Fc보다 현저히 우수하다.
표 4: 유도중 IL-18BP의 처리는 CHS를 예방하였음. C57BL/6 생쥐들은 0일에 DNFB로 감작되었고, 5일 후에 귀에 시험도포되었다. 귀 비후는 날마다 측정되었고 DNFB 도포된 비후의 증가 vs 용매만을 도포한 대조군 귀로서 표현되었다. 동물들은 IL-18bp 키메라 또는 운반체만으로 매일 처치되었다. 데이터들은 그룹당 5마리 생쥐의 평균이다.
5 6 7
처치 안함 0±0 110±12 160±10
IL-18bp-Fc 0±0 80±9 105±8
IL-18BP-Fc-IL-1ra 0±0 50±5 70±5
실시예 7
IL-1 수용체 결합 실험이 수행되었다.
간략히, 유전자 재조합 인간 IL-1 수용체 세포외영역이 최초로 발현되었고, 포유류 CHO 세포들을 이용하여 실내에서 정제되었다. TNFRII-Fc-IL-1ra, 음성 대조군 TNFRII-Fc 및 양성대조군 IL-1ra(키네레트)가 96 구멍판에 100㎕의 코팅 완충액(시그마) 내의 1㎍/구멍 코팅되었다. 정제된 IL-1 수용체(0.1㎍/구멍)이 이후 37℃의 PBS에서 45분간 배양되었다. 수용체/리간트 결합은 토끼 항 인간 IL-1 수용체 세포외영역 항체들(R&D 시스템) 및 이어서 HRP가 접합된 염소 항-토끼 IgG(피어스)로 검출되었다. PBS-T로 세척한 후, TMB(시그마, T8655)와 혼합함으로써 발색반응이 전개되었다. 판의 광학밀도(OD)가 650nm에서 EL800 만능 마이크로플레이트 판독기(바이오-텍) 내에서 읽혀졌다. OD 수치는 희석시간에 대하여 그래프로 작성되었다. 도 13은 TNFRII-Fc-IL-1ra 및IL-1ra(키네레트) 모두는 IL-1 수용체에 결합하고, TNFRII-Fc(엔브렐)는 그렇지 않음을 보여준다. 흥미롭게도, TNFRII-Fc-IL-1ra(포유류에서 제조)는 ㄸ-coli가 만든 IL-1ra(키네레트)보다 IL-1 수용체에 현저하게 우수하게 결합한다. 또한, 포유류가 만든 IL-1ra는 두개의 N-연결된 당화부위를 포함하며 따라서 혈청단백질 결합을 적게 가지고 체외결합특성에 있어서 E-coli가 만든 IL-1ra(키네레트)의 경우와 일관되게 상이하다.
실시예 8
TNFRII-Fc-IL-1ra, IL-4R-Fc-IL-1ra, 및 IL-18bp-Fc-IL-1ra뿐만 아니라 이들의 IL-1ra가 융합되지 않은 대조군들의 125-I 표지 및 동물실험이 수행되었다.
125-I 표지된 TNFRII-Fc-IL-1ra, IL-4R-Fc-IL-1ra, 및 IL-18bp-Fc-IL-1ra들은 인도젠(Indogen)법에 의해 제조되었고 크기배제 크로마토그래피에 의해 정제되었다(M 휴이 등, 1989). IL-1 수용체 결합 분석은 융합된 가내 포유류 유전자 재조합 IL- 수용체 세포외영역에 의해 확립되어있다(상기 실시예 4 참조). 125-I 표지된 TNFRII-Fc-IL-1ra에의 IL-1 수용체의 결합은 방사능표지되지않은 TNFRII-Fc-IL-1ra과 면면이 비교되었다. 실험결과는 125-I 표지된 TNFRII-Fc-IL-1ra가 IL-1 수용체 결합의 견지에서 기능적이라는 것을 나타낸다.
200㎕ 내의 6nmol의 TPA로 귀를 도포함으로써 처치된 생쥐들은 2-3일 내에 계속해서 피부염증이 발전하였다. 125-I 표지된 TNFRII-Fc-IL-1ra가 125-I 표지된 TNFRII-Fc(엔브렐)와 함께 피부-염증 생쥐모델에게 주사되었다. 놀랍게도, 실험결과는 125-I 표지된 TNFRII-Fc가 TNFRII-Fc보다 염증 부위에 더욱 공헌하였음을 나타내었다(표 1). 이는 IL-1 수용체 결합 친화도 때문인듯하다.
125-I 표지된 TNFRII-Fc-IL-1ra 및 IL-18bp-Fc-IL-1ra가 125-I 표지된 IL-4R-Fc 및 IL-18bp-Fc와 함께 피부-염증 생쥐모델에게 주사되었다. 유사한 결과가 얻어졌다(표 2 및 3).
표 5: 주입 4시간 후의 염증이 발생한 또는 발생하지 않은 조직 내의 125-I 표지된 TNFRII-Fc-IL-1ra 및 TNFRII-Fc(엔브렐) 분포. 본 분포는 조직의 그램당 주입된 양의 %로 표현되었다(n=6).
처치 조직 조직의 그램당 주입된 양의 % (n=6)
TNFRII-Fc-IL-1ra 125-I 염증발생 피부 3.8±0.2
TNFRII-Fc-IL-1ra 125-I 정상피부 1.5±0.1
TNFRII-Fc(엔브렐) 125-I 염증발생 피부 2.8±0.2
TNFRII-Fc(엔브렐) 125-I 정상피부 1.4±0.2
표 6: 주입 4시간 후의 염증이 발생한 또는 발생하지 않은 조직 내의 125-I 표지된 IL-4R-Fc-IL-1ra 및 IL-4R-Fc 분포. 본 분포는 조직의 그램당 주입된 양의 %로 표현되었다(n=6).
처치 조직 조직의 그램당 주입된 양의 % (n=6)
TNFRII-Fc-IL-1ra 125-I 염증발생 피부 4.0±0.2
TNFRII-Fc-IL-1ra 125-I 정상피부 1.6±0.1
TNFRII-Fc(엔브렐) 125-I 염증발생 피부 1.4±0.3
TNFRII-Fc(엔브렐) 125-I 정상피부 1.4±0.2
표 7: 주입 4시간 후의 염증이 발생한 또는 발생하지 않은 조직 내의 125-I 표지된 IL-18bp-Fc-IL-1ra 및 ILK-18bp-Fc 분포. 본 분포는 조직의 그램당 주입된 양의 %로 표현되었다(n=6).
처치 조직 조직의 그램당 주입된 양의 % (n=6)
TNFRII-Fc-IL-1ra 125-I 염증발생 피부 3.9±0.3
TNFRII-Fc-IL-1ra 125-I 정상피부 1.4±0.5
TNFRII-Fc(엔브렐) 125-I 염증발생 피부 1.5±0.3
TNFRII-Fc(엔브렐) 125-I 정상피부 1.4±0.3
실시예 9
IL-4R-Fc-IL-1ra의 면역원성이 두마리의 필리핀 원숭이(cynomolgus monkey) 내에서 측정되었다. 주당 10mg의 IL-4R-Fc-IL-1ra이 8주간 주입되었다. 주사 전후(1일 및 56일)의 혈청 샘플이 채취되었다. 샘플들은 키메라 단백질의 IL-4 및 IL-1 생활성을 중화하는 항 키메라 IL-4R-Fc-IL-1 항체들의 존재에 대해 확립된 중화분석법에 의해 분석되었다. 낮은 농도의 중화 항체들을 추가로 검출하기 위하여, 혈청 샘플들은 단백질-A 및 항-인간 IgM 항체들에 의해 친화정제되었다. 희석되지 않은 혈청 및 정제된 IgG 및 IgM 모두에 의해 키메라 단백질의 IL-4 및 IL-1 생활성을 중화하는 항체들이 처치된 원숭이 내에서 발견되지 않았다. 실험결과는 키메라 IL-4R-Fc-IL-1ra는 원숭이 및 사람에게 면역원성이 아니라는 것을 시사한다.
본 명세서에 포함되어 있음.
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Gln Pro Val Ser Leu Thr Asn Met Pro Asp Glu 580 585 590 Gly Val Met Val Thr Lys Phe Tyr Phe Gln Glu Asp Glu 595 600 605

Claims (32)

  1. 융합 단백질의 아미노 말단에 위치하고 제1사이토카인 또는 성장인자와 특이적으로 결합하여 중화시키는 제1구역; 및
    융합 단백질의 카복실 말단에 위치하고 염증부위 또는 질병부위에 풍부한 제2사이토카인 수용체 또는 성장인자와 특이적으로 결합하는 제2구역을 포함하며,
    영역들은 수술적으로 연결되는 융합 단백질.
  2. 제 1항에 있어서,
    이합체화할 수 있으며 제1구역 및 제2구역을 연결하는 연결구역을 더욱 포함하는 융합 단백질.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 연결구역이 면역 글로불린 또는 이와 기능상 동등한 것의 Fc 분절을 포함하는 융합 단백질.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 면역글로불린이 IgA, IgE, IgD, IgG, 또는 IgM인 융합 단백질.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 면역글로불린이 IgG인 융합 단백질.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 Fc 분절이 SEQ ID NO.: 2를 포함하는 융합 단백질.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1구역이 VEGF, Ang, TNF, IL18, IL4 또는 IL13, 또는 이와 기능상 동등한 것에 결합하여 중화시키는 융합 단백질.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1구역이 VEGF, 안지오포이틴, TNF, IL18, IL4 또는 IL13, 또는 이와 기능상 동등한 것에 특이적으로 결합하여 중화시키는 면역글로불린의 사슬의 시퀀스를 포함하는 융합 단백질.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 면역글로불린 사슬이 SEQ ID NO.: 9, 11, 12, 14, 23 또는 24; 또는 이와 기능상 동등한 것을 포함하는 융합 단백질.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제1구역이 VEGF, Ang, TNF, IL18, IL4 또는 IL13의 수용체 또는 결합 단백질의 시퀀스를 포함하는 융합 단백질.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제1구역이 SEQ ID NO.: 3, 6, 15 또는 19를 포함하는 융합 단백질.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 단백질이 당화되는 융합 단백질.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제2사이토카인이 IL-1인 융합 단백질.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제2구역이 IL-1의 길항제인 융합 단백질.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제2구역이 IL-1ra(SEQ ID NO.: 1) 또는 이와 기능상 동등한 유사물의 시퀀스를 포함하는 융합 단백질.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 단백질들이 SEQ ID NO.: 5, 8, 10, 13, 17, 18, 21, 22, 24 또는 25를 포함하는 융합 단백질.
  17. 제 1항의 융합 단백질을 암호화(encode)하는 시퀀스를 포함하는 분리된 핵산.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 핵산이 SEQ ID NO.: 1-25 중 하나를 암호화하는 시퀀스를 포함하는 핵산.
  19. 제 17항의 핵산을 포함하는 벡터.
  20. 제 17항의 핵산을 포함하는 숙주세포.
  21. 핵산에 의해 암호화된 폴리펩타이드의 발현을 용인하는 조건 하의 배지 내에서 제 20항의 숙주세포를 배양하는 단계, 및 배양된 세포 또는 세포의 배지로부터 폴리펩타이드를 정제하는 단계를 포함하는 폴리펩타이드의 제조방법.
  22. 제 1항의 융합 단백질 또는 융합 단백질을 암호화하는 핵산; 및 약학적으로 수용가능한 담체를 포함하는 조성물.
  23. 과도한 면역반응으로 특징지어지는 질환을 가지고 있거나 얻을 위험이 있는 대상을 분별하는 단계; 및
    상기 대상에 제 1항의 융합 단백질 또는 융합 단백질을 암호화하는 핵산의 유효량을 투여하는 단계를 포함하는 대상 내의 면역반응을 조절하는 방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 대상이 이종 또는 동종의 이식을 받았거나 받을 것으로 고려되는 방법.
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 질환이 염증성 질병, 자가면역 질병, 알레르기성 질병, 또는 혈관생성 의존성 암인 방법.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 질환이 암이고, 융합 단백질이 SEQ ID NO.: 22, 24 및 25를 포함하는 방법.
  27. 융합 단백질 키메라를 형성하기 위해 SEQ ID NO.: 1 또는 이와 기능상 동등한 것을 포함하는 구역에 사이토카인 또는 성장인자에 결합하여 중화시키는 유전자 재조합 단백질을 가하는 단계; 및
    대상 내에서 유전자 단백질의 반감기를 측정하는 단계를 포함하는 대상 내의 유전자 재조합 단백질의 반감기를 증가시키는 방법.
  28. 융합 단백질 키메라를 형성하기 위해 SEQ ID NO.: 1 또는 이와 기능상 동등한 것을 포함하는 구역에 유전자 재조합 단백질을 가하는 단계; 및
    대상 내에서 융합 단백질의 효능을 측정하는 단계를 포함하는 대상 내의 유전자 재조합 단백질의 효능을 증가시키는 방법.
  29. 융합 단백질 키메라를 형성하기 위해 SEQ ID NO.: 1 또는 이와 기능상 동등한 것을 포함하는 구역에 IL-1 수용체가 풍부한 염증부위로 지향되는 치료용 단백질을 가하는 단계; 및
    필요로 하는 대상에게 융합 단백질 키메라를 투여하는 단계를 포함하는 대상 내의 목표에 치료용 단백질을 전달하는 방법.
  30. 제 28항에 있어서,
    상기 SEQ ID NO.: 1 또는 이와 기능상 동등한 것을 포함하는 구역이 IL-1 수용체에 결합하고, 유전자 재조합 단백질은 사이토카인 또는 성장인자에 결합하여 중화시키는 치료용 단백질인 방법.
  31. 제 30항에 있어서,
    상기 융합 단백질 키메라가 대상 내의 염증부위 또는 IL-1 수용체가 풍부한 질병부위에서 IL-1 수용체 및 사이토카인 또는 성장인자 양자에 결합하여 동시에 중화시키는 방법.
  32. 제 30항에 있어서,
    상기 융합 단백질 키메라가 대상 내의 염증부위 또는 IL-1 수용체가 풍부한 질병부위에서 IL-1 수용체 및 사이토카인 또는 성장인자 양자의 활성을 중화시키거나 대항하는 방법.
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